Dernière mise à jour: 29/06/2017

Détermination du génome ou de l’exome / Analyse génomique

Parfois, l’examen génétique ne fournit pas la réponse que nous cherchons. Lors d’un diagnostic de (risque d’) une maladie génétique, nous allons examiner certains gènes de manière standard dont nous savons qu’ils sont impliqués dans la maladie. Nous faisons cela:

  • Soit de manière séquentielle (un gène après l’autre),
  • Soit ‘en panel’ (les différents gènes impliqués ensemble)

Mais si lors d’une analyse ciblée de ce genre, nous ne trouvons rien, nous devons alors élargir le champ de recherche:

  • Soit à des gènes qui sont moins souvent impliqués dans l’affection,
  • Soit à des gènes dont nous ne savons pas s’ils sont impliqués,
  • Soit à l’interaction entre différents gènes ‘défectueux’.

Dans cette situation, nous proposons une analyse génomique. Cela signifie que nous analysons toute la chaîne d’ADN (le génome) ou en tout cas toute la chaîne d’ADN codant (l’exome). Voir ci-après pour plus d’explications.



Chromosomes

Chaque être humain est composé de milliards de cellules. Chaque cellule renferme notamment un noyau et plusieurs mitochondries.
Le noyau comporte normalement deux paires de 23 chromosomes, donc 46 chromosomes au total. La première moitié est celle héritée du père, la seconde moitié celle héritée de la mère. La 23e paire détermine le sexe : les femmes ont deux chromosomes X tandis que les hommes ont un chromosome X et un chromosome Y.
Dans les mitochondries, on trouve plusieurs chromosomes en forme de cercles qui proviennent uniquement de la mère.

ADN

Chaque chromosome est composé à partir d’ADN.
Cet ADN stocke nos informations héréditaires : il détermine à quoi nous ressemblons – par ex. la couleur de nos yeux ou de nos cheveux-, mais aussi si nous sommes plus à risque de développer certaines infections ou un cancer.
L’ADN est un long double brin d’éléments se succédant. Ces éléments sont appelés nucléotides ou bases. Il existe quatre bases différentes: A, T, G et C.
L’ADN dans le noyau de la cellule s’appelle ADNg et celui dans les mitochondries ADNmt.

Gènes

Les morceaux d’ADN qui codent pour des protéines sont appelés gènes.
Les gènes sur l’ADNg sont composés d’exomes (qui se traduisent en protéines) et d’introns (qui ne se traduisent pas). Dans l’ADNmt, les gènes se composent toujours d’1 exon et ne comportent pas d’introns.

Génome et exome

Le génome est la collection de tous les ADNg (donc sans l’ADNmt).
L’exome est la somme de tous les exomes sur l’ADNg.
Le génome humain est composé d’environ 3 milliards de paires de base. Dans l’exome, il y en a 30 millions. Bien que l’exome ne constitue qu’environ 1% du génome, il est admis que près de 85% des mutations qui engendrent des maladies se situent dans l’exome.

Les mitochondries sont les usines à énergie de la cellule. Elles font en sorte que les sucres et les graisses soient convertis en énergie. Les mitochondries comportent plusieurs chromosomes identiques, en forme d’anneau. Ce chromosome mitochondrial (ADNmt) n’est composé que de quelque 16.500 bases et est donc beaucoup plus petit que le génome ou l’exome. Cela dit, des erreurs dans l’ADNmt peuvent quand même donner lieu à des maladies complexes comme des maladies musculaires, hépatiques ou neurologiques.

  • Les variations ponctuelles: la modification d’une seule base spécifique.
  • Les insertions : l’ajout d’une ou de plusieurs bases.
  • Les délétions : la suppression d’une ou de plusieurs bases, voire de plus grands fragments tels que des exomes ou des gènes.
  • Les inversions : la permutation de fragments (généralement grands) au sein d’un chromosome.
  • Les répétitions : une répétition multiple de deux bases ou plus, aussi connues sous le terme de ‘maladies répétitives’.
  • Les duplications : la duplication de quelques bases, voire de fragments plus grands tels que des exomes ou des gènes.
  • Les translocations : l’échange de matériel génétique entre des chromosomes qui n’appartiennent pas à la même paire de chromosomes. Les translocations peuvent être équilibrées quand il n’y a pas de perte nette d’ADN, ou déséquilibrées quand il y a une perte nette d’ADN.
  • Aneuploïdie: la présence ou l’absence d’un ou de plusieurs chromosomes.

Array Comparative Genomic Hybridization

Pour des patients atteints de plusieurs anomalies génétiques ou de retard mental, on regarde généralement d’abord s’il y a des erreurs dans le nombre de chromosomes (aneuploïdie) ou s’il y a des petits morceaux d’un chromosome en trop ou trop peu. Ces anomalies peuvent souvent s’observer au microscope, mais parfois elles sont si petites qu’il faut utiliser une autre technique. L’une de ces techniques est la CGH-array qui compare de petits morceaux d’un chromosome du patient à ceux d’une personne contrôle. Si chez le patient, il y a moins de petits morceaux du chromosome que chez la personne contrôle, on parle de délétion. Et l’inverse : s’il y a trop de petits morceaux du chromosome, il s’agit d’une duplication. Etant donné que nous pouvons déterminer la position exacte de chaque morceau de chromosome, nous savons quelle(s) région(s) (et donc quels gènes) sont surreprésentés ou sous-représentés. Ces informations permettent d’identifier la cause de la maladie chez 10 à 15% des patients.

Les résultats de ce test sont disponibles :

  • Dans le cadre d’un examen prénatal : après 10 jours ;
  • Dans le cadre d’un examen post-natal : après 3 mois ;
  • En cas de diagnostic génétique préimplantatoire après 2 jours

Single Nucleotide Polymorphism Array

Une SNP-array présente de nombreuses similitude avec la technologie CHG-array, mais une SNP-array ne détectera pas de ‘petits morceaux de chromosome’, mais bien des variations ponctuelles. Une SNP-array donne plus d’informations : elle permet de trouver non seulement des délétions et des duplications, mais aussi des régions homozygotes. Des régions homozygotes sont des petits morceaux de chromosome issus d’un seul parent et non des deux parents. Elles peuvent être la cause de nombreuses maladies.
Au CMG de l’UZ Brussel, la technologie SNP-array n’est utilisée que dans le Diagnostic génétique préimplantatoire (DPI) pour des maladies monogéniques. Ici, les données SNP des parents et de l’embryon au minimum sont utilisées pour vérifier si une mutation pathogène a été transmise à l’embryon.
Lorsque tous les échantillons nécessaires ont été réceptionnés, la mise au point du test dure trois mois. L’exécution proprement dite du test dure 2 jours.

Massive Parallel Sequencing

Dans des maladies qui peuvent avoir pour cause plusieurs gènes, il fallait autrefois analyser gène par gène. Grâce au Massive Parallel Sequencing (MPS), nous pouvons maintenant déterminer l’ordre des bases dans un génome complet, un exome et/ou de l’ADN mitochondrial. Ceci permet de poser le diagnostic beaucoup plus rapidement. Dans une première phase, la recherche de la mutation causale se limite aux gènes qui sont déjà associés au syndrome en question. Ce n’est que lorsque cette recherche n’aboutit à aucun résultat que nous examinons l’entièreté de l’exome ou le génome. Nous réalisons l’analyse MPS uniquement s’il n’existe pas de méthode plus simple et/ou meilleure marché et s’il n’y a pas de relation univoque entre la mutation et le syndrome.
Selon l’urgence de l’analyse, le résultat sera disponible dans les 3 semaines (par ex. en cas de test prénatal ou de cancer) ou dans les 3 mois (en post-natal).

Pour la CGH-Array et le MPS

  • Une ou plusieurs variations qui expliquent votre syndrome sont trouvées.
  • Une ou plusieurs variations qui peuvent éventuellement expliquer votre syndrome sont trouvées. Pour pouvoir démontrer un lien causal, des examens complémentaires sont nécessaires. On examine alors souvent si des membres de la famille peuvent être inclus dans l’étude.
  • Une ou plusieurs variations qui peuvent donner lieu à un autre syndrome que celui pour lequel vous étiez venu(e) en consultation de génétique sont trouvées. Moyennant votre consentement, nous pouvons vous rapporter ces découvertes fortuites.
  • On ne trouve pas de variations qui puissent expliquer votre syndrome. Nous vous faisons rapport de ce résultat provisoire, mais une ré-analyse périodique est possible (voir ‘Suivi de votre dossier’).

Pour la SNP-array

S’il ressort du test que :
  • l’embryon n’est pas atteint : il est proposé de l’implanter ;
  • l’embryon est porteur de la mutation (récessive) connue : s’il n’y a pas d’embryons non atteints, il est quand même proposé d’implanter cet embryon vu qu’il n’est pas atteint ;
  • l’embryon est atteint : il ne sera pas implanté.
Si le test ne conduit pas à des informations sur le syndrome spécifique, nous proposerons un test alternatif lors de la consultation de génétique.

Etant donné que les résultats des tests ont non seulement un impact sur le patient, mais aussi sur les membres de sa famille, la loi de la confidentialité génétique (et médicale) est d’application. De plus, vu que le patient est identifiable comme personne unique au moyen des résultats de ces tests, le droit d’accès à ces données et leur diffusion sont réduits au strict minimum. C’est pourquoi toutes les données sont codées et il est impossible de les coupler directement à vos données personnelles.
Cependant, étant donné que les analyses du génome complet peuvent être très complexes, nous avons parfois recours à des experts externes, étant entendu que leur travail tombe sous cette confidentialité génétique/médicale. Ces experts externes auront donc un droit de regard sur l’ensemble des données ou une partie (y compris des données cliniques, mais les données personnelles non comprises). Vos données anonymisées seront toutefois utilisées pour simplifier de futures analyses pour des syndromes similaires, dans le but d’améliorer les soins de santé généraux.

Ces tests génomiques sont très complexes, et pourtant ils ne peuvent déceler toutes les variations génétiques. De manière générale, on admet que la cause de 25% des maladies peut être trouvée.
Attention : ces tests peuvent aussi déboucher sur des découvertes fortuites (indépendantes de votre syndrome). Vous pouvez alors choisir si vous souhaitez être informé(e) ou non à ce sujet. En outre, le test peut aussi mettre en évidence que l’un de vos parents ou les deux ne sont pas vos parents biologiques.

Pour les tests, nous devons disposer au moins de :
  • un échantillon de sang (tube EDTA de 10ml) de vous-même au minimum, et de préférence également de parents du premier degré comme vos parents, vos frères ou vos sœurs,
  • un formulaire de consentement éclairé complété.

La génétique évolue très rapidement et régulièrement, de nouvelles découvertes se font sur la fonction des gènes et l’impact de certaines variations ou mutations. Si vos résultats d’examen n’étaient pas convaincants, vous pouvez nous contacter régulièrement pour faire réévaluer vos résultats. Des frais supplémentaires vous seront toutefois facturés.

Encore des questions ?

Vous êtes à la recherche d’infos supplémentaires ? Vous avez des doutes quant au consentement éclairé et l’utilisation de vos résultats d’examen ? Ou vous souhaitez juste échanger une réflexion ? Vous êtes toujours le bienvenu/la bienvenue chez votre médecin du CMG ou pouvez prendre un rendez-vous à la consultation de Médecine génétique:

Tel. +32(0) 2 477 60 71
Fax : +32(0) 2 477 68 60
E-mail : cmg@uzbrussel.be
http://www.brusselsgenetics.be